局部解剖學(xué)的虛實結(jié)合教學(xué)方法初步研究

劉子建，李忠玉，彭會明，余瑛，雷清華，趙虎

（華中科技大學(xué)同濟醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院解剖系 武漢430030）

“金課”建設(shè)是我國當(dāng)前大力推動教學(xué)改革，以建設(shè)一流學(xué)科和一流專業(yè)為重點，以智慧學(xué)習(xí)環(huán)境和技術(shù)為支撐，利用信息技術(shù)和手段提升教育質(zhì)量[1]。在醫(yī)學(xué)教育中，隨著電腦技術(shù)的不斷高速發(fā)展，越來越多地將各種基于虛擬現(xiàn)實（virtual reality，VR）、增強現(xiàn)實（augmented reality，AR）的虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)中，取得較好地效果[2]。

隨著我國醫(yī)學(xué)教育改革的不斷深化，解剖學(xué)日益受到重視，解剖知識在執(zhí)業(yè)醫(yī)師考試中的比重也加大。局部解剖學(xué)是一門重要的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課，為醫(yī)學(xué)生進入臨床學(xué)習(xí)和工作打下堅實的基礎(chǔ)。學(xué)生在解剖老師的指導(dǎo)下，通過自己解剖尸體，學(xué)習(xí)和研究人體各個局部的組成結(jié)構(gòu)、形態(tài)特點及其層次和毗鄰關(guān)系。局部解剖學(xué)的學(xué)習(xí)效果直接關(guān)系到學(xué)生們今后的臨床相關(guān)專業(yè)的學(xué)習(xí)效果和臨床實踐的順利開展。為了順應(yīng)“金課”建設(shè)的需要，我們開展了將VR技術(shù)應(yīng)用于局部解剖學(xué)教學(xué)的初步研究。

對象與方法

1 研究對象

以我校醫(yī)學(xué)院2017級八年制臨床專業(yè)醫(yī)學(xué)生中的學(xué)生56人為研究對象，其中男24人，女32人；按隨機方法分為2組，其中26人為實驗組，30人為對照組，兩組之間的一般資料無顯著差異。

2 方法

對照組采用常規(guī)教學(xué)方法，即局部解剖學(xué)的全部內(nèi)容分為在22次課，每次4學(xué)時，教師根據(jù)幻燈片講解操作要求和內(nèi)容后，學(xué)生分組在老師指導(dǎo)下開始解剖標(biāo)本，下課前由老師做總結(jié)。實驗組選擇在“腋窩”和“盆腔及會陰”兩次內(nèi)容，教師利用某公司數(shù)字人解剖系統(tǒng)V6.0講解，學(xué)生則運用個人移動設(shè)備中的3D body或Visible Body應(yīng)用軟件進行虛擬解剖后，在教師指導(dǎo)下開始解剖標(biāo)本。

3 教學(xué)反饋與效果評估

教學(xué)效果的評估通過問卷調(diào)查和考試成績分析來完成。參照Wormley ME等方法，設(shè)計學(xué)生調(diào)查問卷[3]。兩組學(xué)生對不同教學(xué)模式的滿意程度分為非常滿意、滿意、及不滿意。主觀問題為：對局部解剖學(xué)教學(xué)的意見和建議。

教學(xué)效果的評估分為短期效果和長期效果兩種。短期教學(xué)效果評估為每次課結(jié)束前10min的隨堂小測驗，每次計10分，兩次共計20分。長期教學(xué)效果則通過統(tǒng)計分析所有學(xué)生的期末考試成績，采用Prism 5.01 軟件 （GraphPad Software， San Diego，CA，USA ）進行統(tǒng)計學(xué)分析。數(shù)據(jù)采用均數(shù)±標(biāo)準差（ˉx±s）表示，計數(shù)資料采用卡方檢驗，計量資料采用t檢驗，以P＜0.05為具有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié) 果

1 不同教學(xué)模式問卷調(diào)查結(jié)果

在課程結(jié)束前發(fā)放調(diào)查問卷56份，回收56份。實驗組學(xué)生對教學(xué)模式的總體滿意度為93.33%，高于對照組（表1）。根據(jù)問卷，多數(shù)學(xué)生認為數(shù)字人體系統(tǒng)及3D body等應(yīng)用有助于理解復(fù)雜的局部結(jié)構(gòu)，理清血管神經(jīng)的位置關(guān)系。部分學(xué)生反映圖像的分辨率有待提高，虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用應(yīng)更廣泛等。

表1.兩組學(xué)生對教學(xué)模式的滿意度問卷情況Tab.1 The results of the questionnaire survey on the satisfaction of two groups of students with two different teaching modes

2 學(xué)習(xí)效果評價

通過課后小測驗得分評價教學(xué)的短期效果，統(tǒng)計分析表明，實驗組學(xué)生的課后小測驗的平均分明顯高于對照組。實驗組學(xué)生的期末考試成績平均分高于對照組，但統(tǒng)計分析顯示兩組無顯著差異（表2）。

表2 兩組學(xué)生短、長期期教學(xué)效果比較Tab. 2 Comparison of short-term and long-term teaching effect between two groups of students

討 論

近十年來，隨著計算機技術(shù)的快熟發(fā)展，虛擬仿真技術(shù)在醫(yī)學(xué)教育中的應(yīng)用日益廣泛，無論是在醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課，還是臨床相關(guān)技能培訓(xùn)等方面都取得了較好的教學(xué)效果[3]。解剖學(xué)是重要的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課，是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的基石。然而，我國各醫(yī)學(xué)院校的解剖學(xué)教學(xué)的課時數(shù)與十年前相比有較大減少。因此，為了快速適應(yīng)新的形勢，面對新的挑戰(zhàn)，不斷提升教學(xué)水平和教學(xué)效果，是解剖教學(xué)必須解決的問題，而虛擬仿真技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用將是必要的解決手段[4]。

目前我校局部解剖學(xué)的教學(xué)安排仍繼承了傳統(tǒng)的教學(xué)方法，以學(xué)生在教師的指導(dǎo)下分組解剖標(biāo)本為主。我校絕大多數(shù)臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)的學(xué)生對于學(xué)習(xí)局部解剖學(xué)的積極性高，學(xué)習(xí)態(tài)度好。醫(yī)學(xué)院和教研室也在教學(xué)資源、師資力量上全力保障，教學(xué)效果是良好的。但是，我們也注意看到，我們在局部解剖學(xué)的教學(xué)中，還存在一些不足，具體表現(xiàn)在以下幾點：①局部解剖學(xué)的教學(xué)內(nèi)容與臨床結(jié)合不夠緊密。局部解剖教學(xué)的內(nèi)容安排與臨床實際的聯(lián)系較弱，有關(guān)解剖知識的臨床應(yīng)用介紹偏少，不太符合目前對于醫(yī)學(xué)生“早臨床”的要求，不太有利于培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。②局部解剖學(xué)的教學(xué)內(nèi)容不能反映現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的最新進展。當(dāng)前，醫(yī)學(xué)的新理論和新技術(shù)發(fā)展速度非常迅速。新的臨床技術(shù)和治療方法，如內(nèi)鏡微創(chuàng)技術(shù)、手術(shù)機器人技術(shù)、3D打印技術(shù)等，逐步得到廣泛運用，這些新技術(shù)、新方法的學(xué)習(xí)和運用必須有堅實的相關(guān)的解剖學(xué)知識作為基礎(chǔ)，而我們局部解剖學(xué)的教學(xué)內(nèi)容則變化不大，對于某些新的手術(shù)方法僅憑語言和圖片的介紹，較為困難。③局部解剖學(xué)的操作方法與臨床實際操作之間存在差距，不利于學(xué)生的建立對人體結(jié)構(gòu)的三維立體認識。學(xué)生操作的主要要求是暴露充分、層次清楚，對重要結(jié)構(gòu)的位置毗鄰關(guān)系一直是學(xué)生學(xué)習(xí)和記憶的難點。不少學(xué)生反映局部解剖學(xué)內(nèi)容難度較大，枯燥乏味。④大體標(biāo)本的課前準備、課后處理，花費巨大，對環(huán)境仍有不良影響。此外，我們的標(biāo)本多是來自老年人或長期病患，部分結(jié)構(gòu)與正常人體之間存在差異。為解決上述問題，我們嘗試將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于局部解剖教學(xué)之中。

我們在八年制學(xué)生的局部解剖學(xué)中，初步嘗試了在兩個結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的部分（腋窩、盆腔與會陰）采用虛擬仿真技術(shù)教學(xué)，解決了學(xué)生在判斷血管、神經(jīng)空間位置關(guān)系時的困難，為知識點的理解、記憶提供了便利。課后的隨堂測驗得分統(tǒng)計分析也證實了，采用虛擬仿真技術(shù)教學(xué)的實驗組學(xué)生的得分更高，提示虛擬仿真技術(shù)有助于這些學(xué)生對知識點的理解和短期記憶。期末考試得分則未顯示出兩組學(xué)生之間有顯著差異。主要原因是八年制學(xué)生的學(xué)習(xí)能力極強，善于總結(jié)，善于考試。學(xué)生之間交流也較多，部分對照組學(xué)生在復(fù)習(xí)階段也在個人移動設(shè)備中下載了3D body或Visible Body應(yīng)用軟件進行學(xué)習(xí)。從實驗組學(xué)生的主觀反饋來看，他們對于新技術(shù)的接受層度很高，對應(yīng)用軟件的使用得心應(yīng)手，并且對應(yīng)用軟件的素材要求較高。

虛擬仿真系統(tǒng)在人體解剖學(xué)教學(xué)中的優(yōu)點是明確的，但其也存在一定問題。如虛擬仿真系統(tǒng)難以顯示出正常人體中的解剖變異，圖像細節(jié)有待加強，人機互動方式需多樣化等，現(xiàn)階段難以完全替代學(xué)生對標(biāo)本的實際解剖。我們認為在不久的將來，VR、AR和3D打印技術(shù)會更多地應(yīng)用于解剖教學(xué)，成為主要的教輔手段。